فيزياء المرحلة الثانوية

صيغة المقاومة الكهربائية

في مقال قانون أوم، تم اشتقاق صيغة توضح العلاقة بين الجهد الكهربائي (V) والتيار الكهربائي (I) والمقاومة الكهربائية (R). ويمكن التعبير عنها رياضياً بالمعادلة التالية:

تُبيّن هذه المعادلة أن المقاومة الكهربائية (R) تتناسب طرديًا مع الجهد الكهربائي (V) وعكسيًا مع التيار الكهربائي (I). فكلما زاد الجهد الكهربائي، زادت المقاومة. وعلى العكس، كلما زاد التيار الكهربائي، زادت المقاومة. تُفسّر هذه المعادلة قانون أوم فقط عندما تكون المقاومة (R) ثابتة. أما إذا لم تكن المقاومة ثابتة، فإن هذه المعادلة لا تُفسّر قانون أوم، بل تُفسّر مقاومة الموصل.

اقراء المزيد

خمسة أمثلة على أسئلة الجهد الكهربائي

1. تحديد الجهد الكهربائي عند نقطة تبعد 1 سم عن الشحنة q = 5,0 ميكروكولوم. ثابت كولوم (k) = 9 × 10⁹ Nm²C^-21 ميكروكولوم = 10^-6 C.
مناقشة
من المعروف أن:
المسافة من الشحنة (r) = 1 سم = 1/100 م = 0,01 م = 10^-2 m
الشحنة (q) = 5,0 ميكروكولوم = 5,0 × 10^-6 الكولون وحدة قياس للكهرباء
سأل: الجهد الكهربائي (فولت)
الجواب:

اقراء المزيد

11 مثالاً على مشاكل المكثفات - الدوائر المتصلة على التوالي والتوازي

1. تيغا مكثف موصلة على التوالي والتوازي كما في الصورة أدناه. إذا كانت C₁ = 2 ميكروفاراد، ج₂ = 4 ميكروفاراد، ج₃ إذا كانت قيمة السعة = 4 ميكروفاراد، فإن سعة الاستبدال هي...
مناقشة
من المعروف أن:
المكثف ج₁ = 2 ميكروفاراد
المكثف ج₂ = 4 ميكروفاراد
المكثف ج₃ = 4 ميكروفاراد
سأل: القدرة على الاستبدال (ج)

اقراء المزيد

مثال على أسئلة الطاقة الكامنة الكهربائية

1. يتم تسريع إلكترون من حالة السكون عبر فرق جهد مقداره 12 فولت. ما هو التغير في طاقة الوضع للإلكترون؟
مناقشة
من المعروف أن:
حمولة إلكترون واحد (e) = -1,60 × 10^-19 الكولون وحدة قياس للكهرباء
فرق الجهد الكهربائي = الجهد الكهربائي (V) = 12 فولت
سأل: التغير في طاقة الوضع الإلكتروني (ΔEP)
الجواب:
ΔEP = q V = (-1,60 x 10^-19 ج)(12 فولت) = -19,2 × 10^-19 جول وحدة طاقة
تعني علامة السالب طاقة الوضع الكهربائية تتناقص طاقة الوضع الكهربائية للإلكترون. فعندما يقترب من الصفيحة المشحونة بشحنة سالبة، تكون طاقة الوضع الكهربائية للإلكترون في أقصى قيمة لها. وبعد اقترابه من الصفيحة المشحونة بشحنة موجبة، تكون طاقة الوضع الكهربائية للإلكترون في أدنى قيمة لها.

اقراء المزيد

4 أمثلة على مسائل التدفق الكهربائي

1. المجال الكهربائي قوة مقدارها 8000 نيوتن/كولوم عمودية على سطح مربع مساحته 10 أمتار مربعة². يحدد التدفق الكهربائي الذي يمر عبر السطح المربع!
مناقشة
من المعروف أن:
المجال الكهربائي (E) = 8000 نيوتن/كولوم
مساحة السطح (أ) = 10 م²
θ = 0^o (تتطابق خطوط المجال الكهربائي مع الخطوط العادية)
سأل: التدفق الكهربائي (Φ)
الجواب:

اقراء المزيد

7 أمثلة على مسائل الزخم الزاوي

الزخم الزاوي

1. يمتلك الشيء عزم القصور الذاتي 2 كجم م² وتدور حول محور ثابت مع السرعة الزاوية 1 راديان/ثانية. كم مقدارها؟ الزخم الزاوي ذلك الشيء؟
مناقشة
من المعروف أن:
عزم القصور الذاتي (I) = 2 كجم م²
السرعة الزاوية (ω) = 1 راديان/ثانية
سأل: الزخم الزاوي (L)
الجواب:
صيغة الزخم الزاوي:

اقراء المزيد

5 أمثلة على أسئلة الطاقة الحركية الدورانية

1. جسم له عزم قصور ذاتي مقداره 1 كجم م² ^يدور حول محور ثابت بسرعة زاوية مقدارها 2 راديان/ثانية. ما هي الطاقة الحركية الدورانية لهذا الجسم؟

مناقشة
من المعروف أن:
مومن إنرسيا (I) = 1 كجم م²
السرعة الزاوية (ω) = 2 راديان/ثانية
سأل: الطاقة الحركية الدورانية (EK)
الجواب:
صيغة الطاقة الحركية الدورانية:

اقراء المزيد

خمسة أمثلة على قانون نيوتن الثاني للحركة الدورانية

1. يُلف الحبل حول حافة أسطوانة مجوفة، ثم يُسحب طرف الحبل بقوة F بحيث تدور الأسطوانة حول محورها. إذا لحظة أناقة وهي 2 نيوتن متر و عزم القصور الذاتي كتلة الأسطوانة 1 كجم/م²حدد التسارع الزاوي للأسطوانة!
مناقشة
من المعروف أن:
عزم القوة (τ) = 2 نيوتن متر
عزم القصور الذاتي (I) = 1 كجم م²
سأل: التسارع الزاوي للأسطوانة!
الجواب:
قانون نيوتن الثاني للحركة الدورانية:

اقراء المزيد

25 مثالاً على أسئلة عزم القصور الذاتي

عزم القصور الذاتي للجسيم

1. كرة كتلتها 100 جرام متصلة بحبل طوله 30 سم كما هو موضح في الصورة. مومن إنرسيا الكرة التي تدور حول المحور AB هي...
مناقشة
من المعروف أن:
محور الدوران هو AB
كتلة الكرة (م) = 100 غرام = 100/1000 = 0,1 كيلوغرام
المسافة بين الكرة ومحور الدوران (r) = 30 سم = 0,3 متر
سأل: عزم القصور الذاتي للكرة (I)

اقراء المزيد

عشرة أمثلة على أسئلة عزم القوة

1. طول القضيب AB هو متران، ومقدار القوة F هو 10 نيوتن. حدد لحظة أناقة باتجاه النقطة A واتجاه دوران القضيب AB!
مناقشة
يقع محور الدوران عند النقطة أ.

من المعروف أن:
القوة (F) = 10 نيوتن
المسافة AB (r_AB) = 2 أمتار
تشكل القوة F زاوية 90^o مقابل القضيب AB.
ذراع القوة (l) = r_AB الخطيئة 90^o = (2 متر)(1) = 2 متر
سأل: عزم القوة حول النقطة A واتجاه دوران القضيب AB

اقراء المزيد